يُعَدُّ فصل الهيدروكربونات من المحطات الأساسية في صناعة النفط، والتي تعتمد حاليًا بشكل رئيسي على تقنية التقطير عالية استهلاك الطاقة. تظهر تقنية الأغشية النانوية للترشيح/الانتشار العكسي المدفوعة بالضغط إمكانات كبيرة في فصل الهيدروكربونات، حيث لا يتضمن عملية الفصل تغير في الطور الغازي أو السائل، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة، وله أهمية كبيرة في تحويل العمليات منخفضة الكربون في الصناعة البتروكيميائية. تظهر الأغشية غير المتماثلة من بولي إيميد (PI) المُحضرة بالطريقة التقليدية لتحول الطور أفقًا واعدًا في فصل الهيدروكربونات السائلة، لكن لها نقصًا في الانتقائية والقدرة على التحمل جزيئيًا. لحل هذه المشكلة، قام الباحثون بإعادة تشكيل هيكل الأغشية غير المتماثلة من PI بالحرارة واكتشفوا أن جزيئات PI تخضع لتفاعل كيميائي حراري بين السلاسل، مما يؤدي إلى تكوين شبكة تداخل بين السلاسل، بالإضافة إلى أن استرخاء القطع عند درجات حرارة عالية يسبب تقلص المسام وتكثيف القشرة، مما يحسن بشكل فعّال من انتقائية وتحمل الأغشية PI للهيدروكربونات. أظهرت الدراسات الإضافية وجود تأثير ذات حد ذاتي خلال إعادة التشكيل الحراري لأغشية PI. مع انخفاض معدل التسخين، يحدث تفاعل فتح الحلقة للأيميد بشكل كامل، وتمنع الشبكة المتشابكة التي تتكون استرخاء سلاسل الجزيئات، مما يقيّد عملية إغلاق المسام. هذا التأثير الذاتي يتيح الحصول على طبقة انتقائية فائقة الرقة وذات ترابط عالي، مما يحسّن بشكل ملحوظ من نفاذية المركبات و عوامل الفصل لأغشية PI. بالنسبة لأغشية PI غير المتماثلة التي أعيد تشكيلها حراريًا عند 330 و340 درجة مئوية، بلغت نفاذية التولوين النقي 0.51 و0.10 لتر م-2 ساعة-1 بار-1 على التوالي، ووصل عامل الفصل بين التولوين وثلاث إيزوبروبيل البنزين (204 دالتون) إلى 11.6 و26.4، وهو من أعلى المستويات المعلنة حاليًا، مع إظهار استقرار طويل الأمد ممتاز، ونجاح في تحقيق فصل عالي الكفاءة للنفط الخام المحاكى.

بولي إيميد، أغشية غير متماثلة، إعادة تشكيل حرارية، فصل الهيدروكربونات